Soms zijn onze opvattingen over de wereld echt merkwaardig. We doen alsof we bij voorbeeld CO₂ zouden kunnen produceren en vernietigen. Ook het artikel van Maarten Keulemans in de Volkskrant wekt die indruk daar waar hij het over de “groene aarde” heeft. Daarbij weet de mensheid al sinds twee eeuwen dat het anders is. “Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme.” zegde Lavoisier. Niets wordt geschapen, niets wordt vernietigd, alles wordt omgevormd. Dat mogen we nooit uit het oog verliezen.

Er is op de aarde een zekere hoeveelheid koolstof, en die blijft dus constant. Ze is echter voorhanden in veel verschillende vormen:

• CO₂ in de lucht.

• CO₂ opgelost in oceaan.

• Fossiele koostof in de aarde.

• Ingebouwd in planten en dieren.

• Ingebouwd in schelpen van schaaldieren

• Ingebouwd in koralen (als carbonaat)

• Ingebouwd in kalksteen (als carbonaat)

• …

Die verschillende vormen worden voortdurend in elkaar omgezet.

Men kan dat zien als een gigantische machine met in elkaar verstrengelde kringlopen waar tientallen verschillenden processen met zeer sterk uiteen liggende snelheden verlopen.

Bij voorbeeld:

• Fossiele brandstoffen + O₂ -> CO₂ : Verbranding zeer snel
• CO₂ + H₂O -> HCO₃^- : Oplossing in oceaan traag
• HCO₃^- -> H₂O + CO₂↑: Desorptie uit oceaan iets minder traag
• CO₂ -> Organisch materiaal + O₂ : Plantengroei matig snel
• Organisch materiaal -> Fossiele brandstoffen : ontzettend traag

Now this drifter's world goes 'round and 'round’…

Het is van belang te zien dat we dit systeem absoluut niet zelfs maar bij benadering volledig kwantitatief begrijpen. Dit is één van de vele redenen waarom we de klimaatmodellen – die we beweren te hebben – niet kunnen maken.

Dat systeem is in een dynamische evenwichtstoestand. De koolstofatomen koersen/kruipen rond in allerlei capriolen maar de hoeveelheden koolstof die in verschillende vormen opgeslagen zijn blijven ongeveer constant.

Dergelijke dynamische evenwichten kunnen onder invloed van de randcondities verschuiven. We kunnen ervan uitgaan dat dergelijke verschuivingen in de geschiedenis altijd gebeurd zijn en ook nu nog verder gaan. Doordat wij fossiel materiaal verbranden vermindert de hoeveelheid koolstof die in die vorm opgeslagen is en verhoogt de hoeveelheid die als CO₂ in de lucht verblijft. Wij oefenen dus duidelijk invloed uit op dat evenwicht.

Als de CO₂ concentratie stijgt zal dat de plantengroei beïnvloeden en daardoor zal de CO₂ omzetting in organisch materiaal versnellen. Op dit niveau lijkt dat allemaal simpel. Het is natuurlijk weer in de details dat het moeilijk wordt.

Om te beginnen is er een hardnekkig misverstand dat zegt dat de CO₂ omzetting hoofdzakelijk in de regenwouden gebeurt. Dat is niet het geval. De oceanen, of liever de wieren en algen die daarin leven zijn de grote regenerator.

De regenwouden verbruiken bijna al de zuurstof die ze genereren zelf voor de voortdurende aerobe gisting van de afgestorven vegetatie. Dat we dat niet weten ligt ook daaraan dat wij de kreten van de activisten ernstig nemen: “Bescherm het Amazonewoud, redt de longen van de aarde!” Hier speelt een interessant paradox: een oerwoud kan enkel een O₂ surplus produceren als er biomassa uit ontnomen wordt. Dat echter wordt dan weer door andere activisten verhinderd.

Keulemans heeft daar blijkbaar iets meer van opgevangen: met zijn verhaal over schimmels maakt hij er allusie op. Maar hij gaat desondanks de mist in, en niet enkel omdat hij enkel aan plantengroei op vaste grond denkt. Als er meer CO₂ in de lucht is zal namelijk de totale hoeveelheid biomassa toenemen, onafhankelijk van de snelheid van groei of afbraak. Dat heeft uiteraard een effect op de materiaalbalansen: die toename aan koolstof moet door een afname ergens anders gecompenseerd worden, en daarvoor komt enkel de atmosfeer in aanmerking.

De schimmels waar Keulemans het over heeft zijn wel degelijk belangrijk, omdat ze het verschil maken tussen anaerobe gisting, waarbij een netto zuurstof overschot geproduceerd en dus CO₂ omgezet wordt, en aerobe gisting waarbij dat niet het geval is. Anaerobe gisting kan niet enkel in water maar ook op het land plaatsvinden. Bij voorbeeld als biomassa door aarde bedekt wordt (overstromingen, grondeverschuivingen).

Schimmels zijn interessante wezens. Linnaeus had ze bij de planten ingedeeld en dat bleek achteraf fout. Schimmels vormen in de biologie een apart ‘koninkrijk’ op gelijke hoogte met planten en dieren. Het koninkrijk der fungi is minstens even divers als dat van dieren of planten. Zwammen in het bos maken er even goed deel van uit als de gist die ons brood, bier en jenever levert. Zoals planten en dieren zijn het zogenaamde eukaryoten. Hun cellen bevatten een of meerdere celkernen en organellen. Ze staan duidelijk dichter bij de dieren dan bij de planten. Schimmels kunnen geen fotosynthese; ze ademen. Hun metabolisme ligt dichter bij dat van de dieren dan dat van de planten: ze zijn op de toevoer van organisch materiaal uit de buitenwereld aangewezen. Ze verwerken dus geen CO₂ maar produceren het.

Fungi hebben een interessante en ingewikkelde biochemie. Ze produceren zeer complexe verbindingen die we nergens anders vinden. De mens weet dat al heel lang.

Psilocybine (links) bij voorbeeld is een hallucinogeen indool dat door honderden soorten zwammen geproduceerd wordt. Het wordt door veel indianenstammen bij religieuze ceremoniën gebruikt.

Sommige fungi kunnen ook, in symbiose met bacteriën, licht opwekken. Dat gaat door de substantie luciferine met behulp van het enzyme luciferase af te breken bij omgevingstemperatuur.

Geen ‘heksendrank’ zonder paddestoelen!

In het Engels voor iemand die wartaal uitslaat: “he has eaten too many mushrooms”.

Fungi synthetiseren ook zeer gevaarlijke giften

Aflatoxine (links) is een van de zeer weinige substanties waarvan we weten dat ze kanker veroorzaken. Er zijn heel veel substanties waarvan – met meer of minder goede redenen – wordt vermoed dat ze dat misschien zouden kunnen (bij voorbeeld glyphosaat) maar aflatoxine doet het, punt!

Aflatoxine wordt gevormd door aspergillus flavus. Aspergillus flavus komt nogal eens voor op composthopen. Die schimmel groeit onder anderen ook in de warmtewisselaars die voor passiefhuizen gebruikt worden. Schimmels kunnen dat: ze hebben geen licht nodig. In Vlaanderen waren er enkele jaren geleden een aantal raadsachtige ziektegevallen in passiefhuizen. De groene jongens maken daar geen lawaai over en dus weet het niemand.

 

De fungi zijn de opruimers van de wereld. Ze breken alles wat het leven niet meer nodig heeft af tot componenten die kunnen gerecycleerd worden. Dat is eminent belangrijk, maar wij merken het nauwelijks. Wij bestrijden schimmel bijna intuïtief: we hebben er – met reden – schrik voor. Schimmels bedreigen bij voorbeeld onze voorraden aan granen. Bestrijding is zeer moeilijk. Strobilurinen werken door blokkering van de ademhaling (jawel, dat bestaat dus echt) van de schimmels.

Hiermee ben ik aan het einde van de aandacht die ik aan Maarten Keulemans en zijn werk wil besteden.

Nog een laatste opmerking. Ik denk dat ook bij Keulemans, ondanks al zijn goede bedoelingen, het element ‘polemiek’, de strijd dus op de voorgrond staat. Daar is absoluut geen probleem mee, zolang men maar duidelijk ziet dat wetenschap anders werkt.

Henri Poncaré was de laatste grote universele geleerde. Hij kende nog de volledige wiskunde en fysica van zijn tijd (einde 19^de eeuw) en hij kon aan alle domeinen bijdragen leveren. Hij was het die erop wees dat we geen exact werkend model van het zonnestelsel hebben en Milutin Milanković inspireerde bij het onderzoek naar zijn cycli.

Hij formuleerde het bij een voordracht over vrij onderzoek zo:

La pensée ne doit jamais se soumettre, ni à un dogme, ni à un parti, ni à une passion, ni à un intérêt, ni à une idée préconçue, ni à quoi que ce soit, si ce n'est aux faits eux-mêmes, parce que, pour elle se soumettre, ce serait cesser d'exister.

Het denken mag zich nooit onderwerpen, noch aan een dogma, noch aan een partij, noch aan een hartstocht, noch aan een belang, noch aan een vooroordeel, noch aan om het even wat, maar uitsluitend aan de feiten zelf, want zich onderwerpen betekent het einde van alle denken.

Precies dat is het wat niet enkel ik maar ook Lepair en zijn gezellen vrezen.